CN211630714U - 一种新型浸没式液冷数据中心散热系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种新型浸没式液冷数据中心散热系统，包括液冷箱和制冷剂，所述的液冷箱内分为动力换热区、浸没设备区和网络电力区，所述的动力换热区包括换热管路、分液管、回液管、板式换热器、制冷剂泵和储液罐，换热管路与板式换热器一侧连接，板式换热器另一侧安装分液管、回液管，分液管、回液管的另一端位于浸没设备区，分液管、回液管与板式换热器之间设有制冷剂泵和储液罐，储液罐位于制冷剂泵下方，所述的浸没设备区内设有液冷冷板、支管和喷淋管，位于浸没设备区的分液管上部与支管连接，其下部连接喷淋管，支管与液冷冷板连接且相通，支管另一端与喷淋管连接，浸没设备区内设有扰流装置。
Description
技术领域
本实用新型属于服务器冷却设备技术领域，具体地说是一种新型浸没式液冷数据中心散热系统。
背景技术
直接接触式液冷是指冷却液直接与服务器发热部件进行接触，液体流经服务器并将服务器发热部件产生的热量带走。通常该种液体选择绝缘、无毒、无腐蚀、低粘度等特性液体。该种冷却方式又根据液体与服务器接触形式，分为喷淋式液体冷却和浸没式液体冷却。但两种方式共性是液体全覆盖整个服务器，换热均匀，完全省去服务器风扇作用，更加节能，但液体流过服务器流速较慢，对流传热系数小，对于芯片等高功率密度区域，传热能力有限，依旧易产生局部热点。
实用新型内容
本实用新型提供一种新型浸没式液冷数据中心散热系统，用以解决散热设备的效果不能满足使用需求的问题，达到提高散热能力的有益效果。
本实用新型通过以下技术方案予以实现：
一种新型浸没式液冷数据中心散热系统，包括液冷箱和制冷剂，所述的液冷箱内分为动力换热区、浸没设备区和网络电力区，所述的动力换热区包括换热管路、分液管、回液管、板式换热器、制冷剂泵和储液罐，换热管路与板式换热器一侧连接，板式换热器另一侧安装分液管、回液管，分液管、回液管的另一端位于浸没设备区，分液管、回液管与板式换热器之间设有制冷剂泵和储液罐，储液罐位于制冷剂泵下方，所述的浸没设备区内设有液冷冷板、支管和喷淋管，位于浸没设备区的分液管上部与支管连接，其下部连接喷淋管，支管与液冷冷板连接且相通，支管另一端与喷淋管连接，浸没设备区内设有扰流装置。
进一步的，所述的液冷箱包括箱体和箱盖，箱体内通过隔板划分动力换热区和浸没设备区，箱体右侧为网络电力区，所述的箱盖为钢化玻璃盖板。
进一步的，所述的网络电力区包括电源分配单元和网络连接单元，浸没设备区内设有服务器网络模块和服务器电源模块，服务器网络模块与网络连接单元连接，服务器电源模块与电源分配单元连接。
进一步的，还包括声光报警器，所述的液冷箱上设有显示屏和声光报警器，浸没设备区内设有能够检测温度的传感器，传感器与显示屏、声光报警器连接。
进一步的，所述的扰流装置包括外壳和圆柱，所述的液冷箱内设有外壳，外壳位于喷淋管上侧，外壳内水平安装圆柱。
进一步的，所述的制冷剂泵设置数量为两个，其中一个为备用制冷剂泵。
进一步的，所述的换热管路与外置的蒸发式冷凝器之间通过离心水泵连接，蒸发式冷凝器一侧设有水箱。
本实用新型的优点是：
本实用新型将浸没式液冷技术与冷板式液冷技术相结合，组成新型制冷循环回路，浸没式液体制冷剂冷却低功耗部件，液冷冷板与制冷剂共同冷却高功耗部件，服务器整体部件均匀散热，有效去除服务器液冷“水浸”风险，实现服务器去压缩机运行，实现制冷系统的安全低温运行及节能降耗。
本实用新型结构紧凑，使用时竖直插入服务器，将服务器风扇部件拆除，空余部分填充金属的外壳，外壳内部设置有金属的圆柱体，液体在流经该处时更加紊乱，流速增加，有利于该结构后部分强化传热，且减少液体的使用量。
本实用新型具有能耗低、冷板液冷低热阻、高换热系数与高换热能力的特性，支持高热密度服务器，利用风冷和喷淋的方式进行冷却冷却剂，优化自然冷源风冷换热技术，实现利用自然冷源进行数据中心制冷，适应高功耗芯片及高负载服务器，降低数据中心PUE值，实现数据中心的绿色化。
本实用新型对于CPU功率，利用制冷剂泵和分液管对流经液冷冷板的制冷剂流量进行分配，制冷剂泵控制储液罐中工质流量，以增加或减少对应制冷量，更加节省泵功，实现节能效果。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是实施例一的结构示意图一；
图2是实施例一的结构示意图二；
图3是实施例二的结构示意图；
图4是图3的右视图。
图中，01.动力换热区；02.浸没设备区；03.网络电力区；1.液冷箱；1-1.箱体；1-2.箱盖；1-3.隔板；2.换热管路；3.板式换热器；4.分液管；5.回液管；6.制冷剂泵；7.储液罐；8.液冷冷板；9.支管；10.喷淋管；11.扰流装置；111.外壳；112.圆柱；12.电源分配单元；13.网络连接单元；14.服务器网络模块；15.服务器电源模块；16.声光报警器；17.显示屏。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
实施例1
一种新型浸没式液冷数据中心散热系统，如图1和图2所示，包括液冷箱1和制冷剂，所述的制冷剂为氟化液，所述的液冷箱1内分为动力换热区01、浸没设备区02和网络电力区03，所述的动力换热区01包括换热管路2、分液管4、回液管5、板式换热器3、制冷剂泵6和储液罐7，制冷剂泵6驱动制冷剂进入板式换热器3进行换热，并将冷却后的制冷剂注入分液管4；换热管路2与板式换热器3一侧连接，所述的换热管路2与外置的蒸发式冷凝器之间通过离心水泵连接，蒸发式冷凝器一侧设有水箱，板式换热器3中冷水被加热后，在离心水泵驱动下流入室外蒸发式冷凝器，蒸发式冷凝器利用风冷方式和喷淋装置，将来自室内的高温水冷却至低温水，流回板式换热器3，实现冷却水循环；板式换热器3另一侧安装分液管4、回液管5，分液管4、回液管5的另一端位于浸没设备区02，分液管4、回液管5与板式换热器3之间设有制冷剂泵6和储液罐7，储液罐7位于制冷剂泵6下方，所述的浸没设备区02内设有液冷冷板8、支管9和喷淋管10，位于浸没设备区02的分液管4上部与支管9连接，其下部连接喷淋管10，支管9与液冷冷板8连接且相通，支管9另一端与喷淋管10连接，浸没设备区02内设有扰流装置11。
如图1和图2所示，所述的液冷箱1包括箱体1-1和箱盖1-2，箱体1-1内通过隔板1-3划分动力换热区01和浸没设备区02，箱体1-1右侧为网络电力区03，所述的箱盖1-2为钢化玻璃盖板。
如图2所示，所述的网络电力区03包括电源分配单元12和网络连接单元13，浸没设备区02内设有服务器网络模块14和服务器电源模块15，服务器网络模块14与网络连接单元13连接，服务器电源模块15与电源分配单元12连接。
如图2和图4所示，所述的扰流装置11包括外壳111和圆柱112，所述的液冷箱1内设有外壳111，外壳111位于喷淋管10上侧，外壳111内水平安装圆柱112。
使用时，将服务器竖直浸没放置于液冷箱1内，液冷箱1内填充有氟化液；启动制冷剂泵6，制冷剂泵6将储液罐7内冷却剂通过分液管4置于浸泡设备区02，一部分制冷剂通过喷淋管10自下而上流动，冲刷服务器各个发热部件，氟化液与服务器直接接触进行冷却，另一部分制冷剂通过支管9进入液冷冷板8内，对CPU、GPU等高功耗部件冷却，液冷冷板8贴于该部分部件外侧吸收热量，吸收热量后的冷却剂进入喷淋管10内，再次进行喷淋；两部分制冷剂在液冷箱1内混合，通过回液管5流入板式换热器3中，将发热部件的热量转移至液冷箱1外部；吸收热量的冷却剂在板式换热器3中与室外冷水进行换热，冷却后流回储液罐7，再通过分液管4流入浸没设备区02内，且冷却剂分为两部分并分别进入液冷箱1及液冷冷板8进行冷却，完成整个制冷剂循环。板式换热器3中冷水被加热后，在离心水泵驱动下流入室外蒸发式冷凝器，蒸发式冷凝器利用风冷方式和喷淋装置，将来自室内的高温水冷却至低温水，流回板式换热器3，完成整个冷却水循环。
实施例2
在实施例1的基础上，如图3和图4所示，还包括声光报警器16，所述的液冷箱1上设有显示屏17和声光报警器16，浸没设备区02内设有能够检测温度的传感器，传感器的型号为pt100，传感器与显示屏17、声光报警器16连接。当传感器16检测到温度高度与预设值时，传递信号至PLC控制器，经过plc控制器处理后在显示屏17上显示，同时控制声光报警器16进行报警。所述的制冷剂泵6设置数量为两个，其中一个为备用制冷剂泵6。声光报警器16与备用泵的使用，提高了使用的安全性和可靠性。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本实用新型进行了详细描述，但本实用新型并不限于此。在不脱离本实用新型的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本实用新型的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本实用新型的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种新型浸没式液冷数据中心散热系统，包括液冷箱和制冷剂，其特征在于：所述的液冷箱内分为动力换热区、浸没设备区和网络电力区，所述的动力换热区包括换热管路、分液管、回液管、板式换热器、制冷剂泵和储液罐，换热管路与板式换热器一侧连接，板式换热器另一侧安装分液管、回液管，分液管、回液管的另一端位于浸没设备区，分液管、回液管与板式换热器之间设有制冷剂泵和储液罐，储液罐位于制冷剂泵下方，所述的浸没设备区内设有液冷冷板、支管和喷淋管，位于浸没设备区的分液管上部与支管连接，其下部连接喷淋管，支管与液冷冷板连接且相通，支管另一端与喷淋管连接，浸没设备区内设有扰流装置。
2.根据权利要求1所述的一种新型浸没式液冷数据中心散热系统，其特征在于：所述的液冷箱包括箱体和箱盖，箱体内通过隔板划分动力换热区和浸没设备区，箱体右侧为网络电力区，所述的箱盖为钢化玻璃盖板。
3.根据权利要求1所述的一种新型浸没式液冷数据中心散热系统，其特征在于：所述的网络电力区包括电源分配单元和网络连接单元，浸没设备区内设有服务器网络模块和服务器电源模块，服务器网络模块与网络连接单元连接，服务器电源模块与电源分配单元连接。
4.根据权利要求1所述的一种新型浸没式液冷数据中心散热系统，其特征在于：还包括声光报警器，所述的液冷箱上设有显示屏和声光报警器，浸没设备区内设有能够检测温度的传感器，传感器与显示屏、声光报警器连接。
5.根据权利要求1所述的一种新型浸没式液冷数据中心散热系统，其特征在于：所述的扰流装置包括外壳和圆柱，所述的液冷箱内设有外壳，外壳位于喷淋管上侧，外壳内水平安装圆柱。
6.根据权利要求1所述的一种新型浸没式液冷数据中心散热系统，其特征在于：所述的制冷剂泵设置数量为两个，其中一个为备用制冷剂泵。
7.根据权利要求1所述的一种新型浸没式液冷数据中心散热系统，其特征在于：所述的换热管路与外置的蒸发式冷凝器之间通过离心水泵连接，蒸发式冷凝器一侧设有水箱。
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